海百合如何見證史前生物從巔峰到滅絕?

　　東西問·鎮(zhèn)館之寶 | 羅永明：海百合如何見證史前生物從巔峰到滅絕?

　　中新社貴陽2月26日電 題：海百合如何見證史前生物從巔峰到滅絕?

　　——專訪貴州省古生物專家委員會原副主任羅永明

　　作者 楊茜 袁超

　　海百合是地球上最古老的動物之一，歷經(jīng)五次生物大滅絕，如今仍然生活在海洋里。海百合何以存活至今?海百合化石有何價(jià)值?中國國家古生物專家委員會委員、貴州省古生物專家委員會原副主任羅永明近日接受中新社“東西問”獨(dú)家專訪，解讀海百合的秘密。

　　現(xiàn)將訪談實(shí)錄摘要如下：

　　中新社記者：貴州省地質(zhì)博物館序廳展出的關(guān)嶺創(chuàng)孔海百合化石，它的珍貴之處體現(xiàn)在哪里?

　　羅永明：這塊海百合標(biāo)本長12.5米，寬8.2米，面積102.5平方米，重約25噸，屬于超大型密集共生的國家一級重點(diǎn)保護(hù)古生物化石，是目前已知自然產(chǎn)出面積最大、獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)最完整的海百合群體化石。

　　在化石上可清晰看到，成百上千個海百合化石環(huán)繞在一根長3.5米、直徑0.4米-0.5米的植物莖干化石的四周，用蔓枝狀的“根”固著在植物莖干的表面。

　　貴州省地質(zhì)博物館序廳展出的目前已知自然產(chǎn)出面積最大的海百合化石——關(guān)嶺創(chuàng)孔海百合化石。受訪者供圖

　　這塊化石展示了2.35億年前，一個完整的小型創(chuàng)孔海百合生態(tài)群落。與大多數(shù)生物群落中生物單體越長越強(qiáng)不同，創(chuàng)孔海百合生態(tài)群落中單體越短，它們的“莖”就會越粗、“冠”也會越大，更好地占據(jù)著食物豐富的生態(tài)區(qū)域;較弱的個體則將“莖”長得又長又細(xì)，擴(kuò)大攝取食物的范圍。

　　經(jīng)10余名化石修復(fù)師精心修復(fù)半年多，這塊化石才以現(xiàn)在的面貌展現(xiàn)在大眾眼前。它規(guī)模宏大、氣勢磅礴，生態(tài)群落保存完整、內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰可見、花型碩大具有美感，是舉世罕見的化石珍品，也是貴州省地質(zhì)博物館鎮(zhèn)館之寶之一。

關(guān)嶺創(chuàng)孔海百合化石局部。受訪者供圖

　　中新社記者：海百合常被誤認(rèn)為是植物，如何判定它是動物?

　　羅永明：海百合因其冠部形態(tài)酷似百合花而得名，加之身體結(jié)構(gòu)分成根、莖、冠三部分，故常被誤認(rèn)為是植物。實(shí)際上海百合是古老的海生無脊椎動物，和海星、海膽、海參同屬棘皮動物。

　　從現(xiàn)代生物學(xué)分類角度來看，植物和動物在結(jié)構(gòu)、代謝、發(fā)育、行為、適應(yīng)性上都有顯著區(qū)別，最大區(qū)別是獲取能量的方式不同。

　　與植物不同，海百合的根、莖主要起到固著、支撐的作用，而像花的冠部才是它的重要組織器官的發(fā)育部位。海百合冠部分為萼和腕。萼的上部長有外形像花瓣一樣的腕，是海百合的捕食器官。作為濾食動物的海百合，主要以浮游生物為生。它吃飽喝足時，腕枝輕輕收攏下垂，宛如一朵即將凋謝的花。海百合雌雄異體，沒有固定的生殖腺，生殖細(xì)胞來源于腕近端的羽枝或腕部體腔的上皮細(xì)胞。

關(guān)嶺創(chuàng)孔海百合化石局部。受訪者供圖

　　中新社記者：歷經(jīng)五次生物大滅絕，海百合為何至今還能生活在海洋里?

　　羅永明：海百合類最早出現(xiàn)在奧陶紀(jì)早期，一直繁衍至今，已有四億八千多萬年的歷史，大致可分為古生代和后古生代兩個發(fā)展階段。

　　海百合包含了海百合類、海蕾類和海林檎類等8個綱，除海百合綱的部分屬種延續(xù)至今，其余在古生代已全部絕滅。

　　古生代階段，有4千多種海百合，是其最為繁盛的階段。龐大的種群數(shù)量和多樣的生活方式，使古生代的海百合度過了奧陶紀(jì)末和泥盆紀(jì)末的生物大絕滅事件，并在石炭紀(jì)和二疊紀(jì)時期再度繁盛，其種屬類占各類棘皮動物總數(shù)的三分之一以上。

　　雖然古生代階段的海百合非常繁盛，但并沒有逃過二疊紀(jì)末的生物大絕滅事件。此后，海百合演化進(jìn)入了后古生代階段。

貴州省地質(zhì)博物館展示海百合曾經(jīng)生活環(huán)境的畫作。受訪者供圖

　　伴隨著三疊紀(jì)生命復(fù)蘇，人們在中生代三疊紀(jì)早期的巖層中找到了海百合的身影，一個全新的海百合類群——關(guān)節(jié)海百合亞綱，從三疊紀(jì)至今的海百合均屬于這一大類。

　　關(guān)節(jié)海百合很快占據(jù)從淺海到深海的各個海域。有莖的海百合大多退到幽暗的深海，顏色也變得暗淡。它們大多拋棄根部的固著器官，通過莖上蔓枝伸展和卷曲，實(shí)現(xiàn)站立、輔助爬行，獲得更高的機(jī)動性。

　　有些海百合則保留根部的固著器，固著在海面上的浮木等。貴州關(guān)嶺地區(qū)的三疊紀(jì)晚期海百合和德國獲爾茲梅登地區(qū)的侏羅紀(jì)中期海百合就屬于這一類型。

　　有的海百合能根據(jù)海水環(huán)境變換自身顏色躲避天敵;有的帶有劇毒。受到傷害的海百合，會主動咬斷觸手或“花萼”，或切斷腕部保護(hù)要害部位免受攻擊，受傷部位會再生出來。

　　強(qiáng)大的生存能力和極強(qiáng)的適應(yīng)性，使關(guān)節(jié)海百合成功度過三疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末的生物絕滅事件，成為現(xiàn)代海洋中綻放的“生命之花”。

貴州省地質(zhì)博物館動畫復(fù)原海百合生活環(huán)境截圖。受訪者供圖

　　中新社記者：這種假浮游的海百合化石主要集中于德國阿爾卑斯山和中國貴州，為什么說中國貴州出土的海百合化石較為系統(tǒng)，其價(jià)值體現(xiàn)在哪里?

　　羅永明：海百合化石數(shù)量豐富，但完整保存的海百合化石卻很稀少。完整海百合化石的保存條件十分苛刻，或死后被迅速埋藏，或死后沉于缺氧的沉積物中，才有可能保存完整。

　　三疊紀(jì)晚期，德國和貴州分別位于古特提斯海的西、東兩側(cè)。在貴州西南部的關(guān)嶺、貞豐、興義等一帶，形成相對閉塞的靜水海灣。

　　在這個海灣中，上層的海水氧氣充足、生物豐富，海面上附著在樹干上的海百合群和薄殼的貝殼隨波逐流，海面下各種魚類和成群魚龍、海龍、楯齒龍等在水中游弋。深部的下層海水中，水體普遍缺氧富硫、生物匱乏，幾乎沒有底棲生物。

　　水體寧靜，當(dāng)漂浮在海面上的海百合群落規(guī)模越來越大，其附著的植物再也不能提供足夠的浮力，整個群落就會逐漸緩慢地沉入平靜、缺氧的海底，經(jīng)過掩埋、壓實(shí)、石化等一系列地質(zhì)作用，最終成為保存完整的海百合化石。

　　三疊紀(jì)末，古特提斯海由東向西逐漸閉合，貴州隆升成為陸地。德國的獲爾茲梅登地區(qū)在侏羅紀(jì)中期，形成了與關(guān)嶺地區(qū)相近的海洋環(huán)境，并演化出一批與關(guān)嶺地區(qū)海百合生活方式相同的海百合，但受阿爾卑斯造山運(yùn)動的破壞，德國的獲爾茲梅登地區(qū)的海百合化石，無論是分布范圍、產(chǎn)出數(shù)量，還是保存完整程度，都無法與貴州關(guān)嶺的海百合化石相提并論。

修復(fù)中的海百合化石。受訪者供圖

　　中新社記者：為什么說貴州關(guān)嶺創(chuàng)孔海百合的生態(tài)是解決許多生物群、生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)鍵?

　　羅永明：這塊巨型海百合化石來自貴州關(guān)嶺，在貴州關(guān)嶺、貞豐等地區(qū)的三疊紀(jì)晚期巖層中，保存了大量完整、優(yōu)美的海百合化石，這在全世界都極其罕見。

　　更重要的是，關(guān)嶺地區(qū)不僅有數(shù)量豐富、保存精美的海百合化石，同時還保存了海生爬行動物化石，海生兩棲動物和魚類等脊椎化石，以及雙殼類、菊石等無脊椎動物化石。

　　它們之間相互競爭、相互維系，構(gòu)筑了一個完整的三疊紀(jì)晚期生態(tài)系統(tǒng)，為研究該時期的海洋生態(tài)、古地理環(huán)境，海生兩棲動物、爬行動物的分類演化，以及創(chuàng)孔海百合的生態(tài)群落等，提供了不可多得實(shí)物材料。

　　產(chǎn)于貴州西南部關(guān)嶺、貞豐、興義等地區(qū)晚三疊世巖層中的關(guān)嶺生物群，其化石分布之廣泛、數(shù)量之豐富、種類之多樣、保存之完整、形態(tài)之精美實(shí)為世界所罕見，堪稱全球獨(dú)一無二的三疊紀(jì)晚期化石寶庫。(完)

　　受訪者簡介：

　　羅永明，貴州省地質(zhì)博物館高級工程師、中國國家古生物專家委員會委員、貴州省古生物專家委員會辦公室副主任。1991年畢業(yè)于成都地質(zhì)學(xué)院地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè)，分配至貴州省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院(現(xiàn)貴州省地質(zhì)調(diào)查院)工作，2021年調(diào)至貴州省地質(zhì)博物館工作。長期從事區(qū)調(diào)地質(zhì)、遙感地質(zhì)、旅游地質(zhì)以及地層古生物的調(diào)查研究工作?！顿F州省溫泉旅游產(chǎn)品開發(fā)專項(xiàng)規(guī)劃(2007-2020)》《貴州省古生物化石保護(hù)規(guī)劃(2013-2025)》《貴州興義國家級重點(diǎn)保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地規(guī)劃(2016-2025)》等。